1、第十三章 交變電流 電磁場(chǎng)和電磁波本章講述的交流電知識(shí)，是前面學(xué)過的電磁學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，不但有較強(qiáng)的綜合性，而且跟生產(chǎn)和生活實(shí)際有著密切的聯(lián)系，有較強(qiáng)的實(shí)用性學(xué)好本章知識(shí)對(duì)擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面和培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力是非常有益的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：交變電流（正弦式交流電）產(chǎn) 生描述輸 送單項(xiàng)變壓器遠(yuǎn)距高壓輸電瞬時(shí)值峰值有效值周期頻率圖象三相交流電近幾年高考對(duì)本章知識(shí)考察的特點(diǎn)：交流電的產(chǎn)生交流電的圖象、最大值、有效值、變壓器原理在歷年高考中頻繁以選擇題和填空題的形式出現(xiàn)，一般所占比例為高考命題的3%，有時(shí)與電場(chǎng)、力學(xué)知識(shí)結(jié)合在一起以計(jì)算題的形式出現(xiàn),所占比例還會(huì)更大一些 從最近幾年高考命題來看重點(diǎn)

2、在交流電，所以要注意交流電的一般表達(dá)式例如：2000年第18題，2002年春季高考（理科綜合）的第31題等另外有關(guān)變壓器，遠(yuǎn)距離輸電也多次重復(fù)出現(xiàn)，如2000年春季高考的第6題，第14題及2001年高考的第2題等本章知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合題，特別是帶點(diǎn)粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題更是近年高考的熱點(diǎn)，分值較高在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意加強(qiáng) 專題一 交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律考點(diǎn)分析一、本專題考點(diǎn)：發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦式電流的原理，正弦式電流的圖象，最大值與有效值，周期與頻率，屬類要求二、理解和掌握的內(nèi)容1交流電的定義：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交流電2交流電的產(chǎn)生:ooB圖14 -1(1) 裝置及產(chǎn)生

3、方式:如圖14-1,當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生的交流電是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的,這種交變電流叫做正弦式交流電(2)原理:電磁感應(yīng)在研究交流電的方向時(shí)要抓住楞次定律,在研究電動(dòng)勢(shì)的大小時(shí)要抓住法拉第電磁感應(yīng)定律3交流電的變化規(guī)律:正弦式交流電的電動(dòng)勢(shì)電壓電流都是按正弦規(guī)律變化的(1) 瞬時(shí)值表達(dá)式:當(dāng)從中性面開始計(jì)時(shí):e=Emsint =Imsint u=Umsint 其中m=NBS當(dāng)從線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的位置開始計(jì)時(shí)：e=Emcost i=Imcost u=Umcost 其中Em=NBSe(i,u)te(i,u)t圖14-2甲乙(2) 圖象：如圖14-2

4、 （甲）、（乙）（3）幾個(gè)進(jìn)一步說明的問題：中性面：即與磁感線垂直的平面是一個(gè)客觀存在的平面,與線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)情況無關(guān)每當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到與中性面重合的位置時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零,每當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的位置時(shí)電動(dòng)勢(shì)最大線圈每轉(zhuǎn)到中性面的位置,交流電的方向改變一次,一個(gè)周期內(nèi)交流電的方向改變兩次線圈在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為:Em=NBS即Em僅由N、B、S、四個(gè)量決定，與軸的具體位置和線圈的形狀都是無關(guān)的4最大值與有效值（1）最大值：交流電的電動(dòng)勢(shì)、電流、電壓的瞬時(shí)值不斷變化，各自的最大值分別稱為它們的最大值，亦稱為峰值（2）有效值：交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)

5、規(guī)定的，即讓交流電和直流電通過相同的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相同的熱量，我們就把這一直流電的數(shù)值叫做交流電的有效值 正弦式交流電的有效值和最大值的關(guān)系：Em=,I=,U= 各種電器設(shè)備標(biāo)定的額定電壓、電流值，交流電壓表的測(cè)量值，凡沒有說明的都指有效值（3）平均值：交流電的平均值是交流電的圖象中波形與橫軸（t軸）所圍面積跟時(shí)間的比值，有時(shí)也用E=n來求5周期與頻率(1)周期和頻率：周期指交流電完成一次周期性變化所需要的時(shí)間，頻率指交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)它們之間的關(guān)系是T=它們都是描述交流電變化快慢的物理量我國市用交流電的周期是0.02s，頻率是50Hz6難點(diǎn)釋疑（1）如何理解

6、線圈平面轉(zhuǎn)到中性面時(shí)磁通量最大,電動(dòng)勢(shì)為零;而線圈平面與中性面垂直時(shí)磁通量為零,電動(dòng)勢(shì)最大呢? 因?yàn)楦鶕?jù)法拉第電磁定律E=知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不是與磁通量直接對(duì)應(yīng)，而是與磁通量的變化率成正比線圈經(jīng)過中性面時(shí)雖然磁通量最大,磁通量的變化率卻為零;線圈平面與中性面垂直時(shí)磁通量雖然為零,磁通量的變化率卻最大（2）有效值為最大值的這一關(guān)系只適用于正弦式交流電如果不是正弦式交流電求有效值，則應(yīng)根據(jù)有效值的定義從電流的熱效應(yīng)入手(3)正弦式交流電在某段時(shí)間內(nèi)的平均值不等于這段時(shí)間始末兩瞬時(shí)值的算術(shù)平均值，即，因?yàn)樗皇蔷€形變化對(duì)正弦式交流電，整數(shù)個(gè)周期內(nèi)的平均值為零，沒有實(shí)際意義，半周期內(nèi)的平均值是最大值的

7、（3）計(jì)算熱量和功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，要用交流電的有效值；在計(jì)算通過導(dǎo)體的電量時(shí)要用交流電的平均值；在考慮電容器和二極管的耐壓值時(shí)，則應(yīng)對(duì)應(yīng)交流電的最大值 例題精析例題1 一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，線框中的最大磁通量為m,最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，下列說法中正確的是tB2B1圖14 - 4A當(dāng)磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零B當(dāng)磁通量減小時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在增大C當(dāng)磁通量等于0.5時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于0.5EmD角速度等于Em/m解析：根據(jù)正弦式交流電的產(chǎn)生及其變化規(guī)律：當(dāng)磁通量最大時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在增大；磁通量減為零時(shí)，

8、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大由此可知A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確設(shè)從線框位于中性面開始計(jì)時(shí),則有e=Emsint ,式中Em=BS,因m=BS,故角速度=Em/m,D項(xiàng)正確設(shè)e=0.5Em，則解出t =/ 6，為求此時(shí)穿過線框平面的磁通量,可畫出圖14-4的示意圖，并將磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿著平行于線框平面和垂直于線框平面分解為B1和B2，則B1=Bsin(/ 6)=B/ 2,B2=Bcos(/ 6)=B/ 2,由于B，對(duì)產(chǎn)生磁通量無貢獻(xiàn)，故磁通量=B2S=BS/ 2=/ 20.5m,可見C項(xiàng)錯(cuò)誤，故本題正確答案應(yīng)選B、D思考拓寬： 求解磁通量時(shí)要養(yǎng)成畫示意圖的習(xí)慣，要掌握平行四邊形法則否則常把磁通量計(jì)算為=Bsin=0.5

9、m，錯(cuò)選C項(xiàng)其實(shí)產(chǎn)生正弦式感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的磁通量是按余弦規(guī)律變化的，而產(chǎn)生余弦式感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的磁通量是按正弦規(guī)律變化的在分析電動(dòng)勢(shì)或磁通量的變化規(guī)律時(shí)，如果拿不準(zhǔn)是正弦規(guī)律還是余弦規(guī)律，我們只要假定一下，然后利用中性面或與中性面垂直位置兩個(gè)特殊值判斷即可如：從中性面轉(zhuǎn)過a角時(shí)，電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為Emsina，只有這樣當(dāng)a=0時(shí)才有e=0例題2如圖14 - 5所示直導(dǎo)線通以交流電i=Imsint 則由t=0開始的一個(gè)周期內(nèi)，在矩形線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度的變化是圖14 - 5A減小、增大、減小、增大B減小、增大C先增大、后減小D增大、減小、增大、減小解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=S

10、 E而為i=Imsint圖象上切線的斜率，因此選A項(xiàng)正確思考拓寬：直導(dǎo)線上電流增大時(shí)，穿過矩形線框的磁通量增大，而穿過線框磁通量的變化率卻在減小與矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電情況類似，此題考察知識(shí)的遷移能力一個(gè)面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以其中一條邊為轉(zhuǎn)軸，做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系如圖14-6所示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值和周期可由圖中讀出則磁感應(yīng)強(qiáng)度在t時(shí)刻，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角圖14-6由圖象可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em、周期，由EmBS=BS得B=EmT/2S，由圖象可知，t=0時(shí)刻線圈平面平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度,它在時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度等于t時(shí)刻線圈平面與

11、磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角30o例3匝數(shù)為100匝的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖14-6（甲）所示，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖14-7（乙）所示線圈的總電阻為20（1）寫出電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化的表達(dá)式t/se/V02100O01圖14-7乙OO甲 （2）設(shè)線圈在圖甲位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過多長時(shí)間電流強(qiáng)度為25A？分析與解答：（1）據(jù)i=Imsint及閉合電路歐姆定律Im=又因?yàn)?，所以i=5sin10tA另解：據(jù)交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式：e=100sint 有e=100sint=100sin據(jù)i=得i=A（2）據(jù)i=5sin10t有2.5=5sin10t 所以sin10t= 10t=或10t=（

12、n=0，1，2，3，）所以t1=，t2=（n=0，1，2，3，）思考拓寬：（1）第一問的兩種解法中都用到了閉合電路的歐姆定律，應(yīng)注意，最大值與最大值對(duì)應(yīng)，瞬時(shí)值與瞬時(shí)值對(duì)應(yīng)（2）閉合線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以解答第二問時(shí)一定要考慮通式如圖14-8所示，邊長為a的單匝正方形線圈在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以O(shè)O/邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直，線圈電阻為R求：OOB圖14 - 8（1）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中產(chǎn)生的熱量Q（2）線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中通過線圈某截面的電量解析：線圈中產(chǎn)生的熱量需從轉(zhuǎn)動(dòng)過程中交流電的有效值考慮；通過線圈截面的電量需從交流電的平均值考慮(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感

13、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值Em=Ba2,感應(yīng)電流的有效值為I=， 線圈轉(zhuǎn)過的時(shí)間t=，所以在轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(2)線圈轉(zhuǎn)過過程中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的平均值分別為：=，=所以，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中流過導(dǎo)體截面的電量為q=t=從圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中，電流恰好經(jīng)過一個(gè)從最大到最小的過程，所以在這內(nèi)電流的有效直等于，注意不是在任意的內(nèi)電流的有效直一定等于例題4 如圖14-9所示，是一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象，此交流電壓的有效值為多大？U/vt/s10050-50020406圖14 - 9解析：圖14-9中給出的是方波交流電，周期為0.3s，前T/3時(shí)間內(nèi)U1=100v,后2T/3時(shí)間內(nèi)U2=-50v設(shè)

14、該交流電壓的有效為U,根據(jù)有效值的定義,有: 代入已知數(shù)據(jù),解得U=50V思考拓寬：（1）由圖象可知，該交流電的周期為0.3s，如認(rèn)為其周期為0.2s則必產(chǎn)生錯(cuò)解（2）恒定電流通過純電阻產(chǎn)生的熱效應(yīng)與電流的方向無關(guān)，不存在相互抵消的作用（3）思考：若上述交流電通過R=100的電阻，在0.3s內(nèi)通過該電阻的電量是多少？ 能力提升 知識(shí)與技能1線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電為i=5sin50tA，從t=0到第一次出現(xiàn)最大值的時(shí)間是 （ ）A B C D2線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)e=10sin20tV，則以下說法正確的是（ ）At=0時(shí)，線圈平面位于中性面 Bt=0時(shí) ，穿過線

15、圈的磁通量最大Ct=0時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大 Dt=0.4s時(shí)e有最大值10V3某矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律為e=Em sint 保持其他條件不變，使該線圈匝數(shù)和轉(zhuǎn)速都增加一倍，則此時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律將變?yōu)锳e=2Em sin2t Be=2Em sint （ ）Ce=4Em sin2t De=4Em sint 圖14 -104一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化圖象如圖14-10所示，則以下說法正確的是 （ ）At1時(shí)刻通過線圈平面的磁通量為零Bt2時(shí)刻通過線圈平面的磁通量最大Ct4時(shí)刻通過

16、線圈平面的磁通量的變化率的絕對(duì)值最大D每當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變方向時(shí)，通過線圈平面的磁通量的絕對(duì)值都最大5將一交流電壓表接在一正常工作的交流發(fā)電機(jī)的輸出端，則下述說法正確的是 （ ）A電壓表指針隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，且轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，表針左右擺動(dòng)一次B當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)方向跟線圈平面垂直時(shí)，電壓表指針偏角最大C當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)方向跟線圈平面平行時(shí)，電壓表指針偏角最大D電壓表指針始終指在某一確定的刻度處ab右左i圖14- 116一長直導(dǎo)線通以50Hz的交變電流，在導(dǎo)線正下方有一斷開的圓形線圈，如圖14-11所示，那么相對(duì)b來說a端的電勢(shì)最高是在（ ）A交變電流方向向右，電流強(qiáng)度最大時(shí) B交變電流方向向左，

17、電流強(qiáng)度最大時(shí)C交變電流方向向右，電流強(qiáng)度減小到零時(shí)D交變電流方向向左，電流強(qiáng)度減小到零時(shí)7某電阻型用電器兩端所允許加的最大直流電壓是250V,它在交流電路中使用時(shí),交流電壓的峰值的最大允許值是 ( )圖14-12A250V B220V C352V D177V8圖14-12表示一交流電的電流隨時(shí)間變化的圖象此交變電流的有效值是 ( )A5A B5A C35A D35A9正弦交變電壓U=50sin314tV，加在一氖管兩端已知當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到25V時(shí)，才開始發(fā)光，則此氖管在交流電的一個(gè)周期內(nèi)發(fā)光時(shí)間是多少？在5min內(nèi)發(fā)光次數(shù)是多少？能力與素質(zhì)10圖14-14如圖14 -14所示, 半徑為r的

18、金屬環(huán)繞通過其直徑的軸OO 以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 從金屬環(huán)的平面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開始計(jì)時(shí), 則在轉(zhuǎn)過300角的過程中, 環(huán)中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大? 如果組成金屬環(huán)材料單位長度的電阻值為R, 則在轉(zhuǎn)過300角的過程中, 流過金屬環(huán)的電量是多少?11 圖14 -15R2如圖14-15所示，一矩形線圈面積400cm2，匝數(shù)為100匝，繞線圈的中心軸oo,以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為T，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線垂直線圈電阻為1，R1=3，R2=6，R3=12，其余電阻不計(jì)，電鍵S斷開，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)，所受磁場(chǎng)力矩為16Nm求：（1）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（2）感應(yīng)電

19、動(dòng)勢(shì)的最大值； （3）電鍵S閉合后，線圈的輸出功率12如圖14-16所示，交流發(fā)電機(jī)矩形線圈面積為100cm2，匝數(shù)N=500，總電阻為r=1.4在磁感強(qiáng)度B為02T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸oo/勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路負(fù)載電阻R=30,電壓表示數(shù)為300V求:VabcdRooB圖14 - 16（1）交流電的頻率多大?（2）從圖示中性面位置開始計(jì)時(shí)時(shí),經(jīng)1/120s時(shí)的電磁力矩的大小?vcosvBad圖117拓展研究 1（2002春招）磁鐵在電器中有廣泛的應(yīng)用，如發(fā)電機(jī)如圖14-17所示，已知一臺(tái)單相發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)線框共有N匝，線框長為l1，寬為l2，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，

20、試導(dǎo)出發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)E的表達(dá)式現(xiàn)在知道有一種強(qiáng)永磁材料釹鐵硼，用它制成發(fā)電機(jī)磁極時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度可增大到原來的k倍，如果保持發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，需產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)都不變，那么這時(shí)轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)線框需要多少匝？解析：線框在磁場(chǎng)中的位置尺寸及轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖13-23所示線框從中性面處經(jīng)時(shí)間t轉(zhuǎn)過的角度為 一根長邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，一匝導(dǎo)線框所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為即E1=l1l2Bsin 又有，故N匝線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為EN=NE1=Nl1l2Bsint 磁極換成釹鐵硼永磁體時(shí)，設(shè)匝數(shù)N，則有 ,可得N=N/k 電磁力矩M=BNSsin300=5Nm思考拓寬:交流電路中,電流表電壓表的示數(shù)均指

21、交流電的有效值計(jì)算電功，電熱利用交流電的有效值而計(jì)算磁力矩則應(yīng)理解為對(duì)應(yīng)瞬時(shí)電流的瞬時(shí)安培力對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)磁力矩線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過的過程中R上產(chǎn)生的熱量及通過R的電量各是多少? 2三相交變電流的產(chǎn)生（1）三相交流電三個(gè)最大值和周期都相同，到達(dá)零值和最大值的時(shí)間依次相隔T/3的交變電流，稱為三相交流電，其圖象如圖14-18所示（2）三相交變電流的產(chǎn)生如圖 14-19所示，三個(gè)相同的線圈A-X、B-X、C-X彼此互成120角,安裝在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上,當(dāng)它們同時(shí)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三個(gè)線圈中都產(chǎn)生大小和方向按正弦(或余弦)規(guī)律變化的感eAteTOeBeCNSABCXYZ圖14-18圖14-19應(yīng)電動(dòng)勢(shì),

22、這樣的發(fā)電機(jī)叫做三相發(fā)電機(jī)由發(fā)出的電流叫做三相交流電 專題二 交變電路 考點(diǎn)分析一、本專題考點(diǎn)：電阻、電感和電容對(duì)交變電流的作用、感抗和容抗；變壓器的原理，電壓比和電流比，電能的輸送兩個(gè)考點(diǎn)均屬類要求二、本考點(diǎn)需要理解和掌握的內(nèi)容1電感和電容對(duì)交變電流的影響（）電感對(duì)交變電流的阻礙作用感抗：表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小感抗決定于線圈的自感系數(shù)、交變電流的頻率，與線圈的自感系數(shù)成正比，與交變電流的頻率成正比只有電感的電路叫純電感電路，在純電感電路中，電流的大小跟電壓成正比低頻扼流圈：有鐵芯，匝數(shù)多（幾千或更多），自感系數(shù)大它的作用是“通直流，阻交流”高頻扼流圈：有（或沒有）鐵芯，匝數(shù)少（幾百

23、），自感系數(shù)小它的作用是“通高頻，阻低頻”（2）電容器對(duì)交變電流的阻礙作用容抗：表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小只有電容的電路叫純電容電路，在純電容電路中，電流的大小跟電壓成正比電容有“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”的作用影響容抗大小的因素：交變電流的頻率和電容器的電容即交變電流的頻率越高，電容器充電時(shí)集聚的電荷相對(duì)較少；同理，電容器的電容越大容納電荷的本領(lǐng)越大，充放電時(shí)所受的阻礙越小，容抗也就越小2變壓器（1）工作原理：在原線圈上加交流電壓產(chǎn)生交變電流，鐵芯中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)即產(chǎn)生交變磁通量，在副線圈中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)當(dāng)副線圈加接負(fù)載時(shí)，副線圈相當(dāng)于交流電源向外界供電由于鐵芯閉合，在不考慮鐵芯

24、漏磁的情況下，穿過原、副線圈每匝線圈的磁通量及其變化率均相同，因此在原線圈上所加的交流電壓值與原線圈的匝數(shù)成正比這樣可以通過繞制不同匝數(shù)的副線圈，來得到各種數(shù)值的交流電動(dòng)勢(shì)從而改變了交流電壓從能量角度看，變壓器是把電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，再將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能的裝置（2）作用：改變交流電壓（3）理想變壓器主要規(guī)律： 功率關(guān)系：P入=P出 電壓關(guān)系：U1/U2=n1/n2 電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，I1/I2=n2/n1；有兩個(gè)副線圈時(shí)，n1I1=n2I2+n3I3（4）幾種常用的變壓器自耦變壓器、調(diào)壓變壓器、電壓互感器、電流互感器（5）難點(diǎn)解析： 理想變壓器各線圈兩端電壓與匝數(shù)成正比的關(guān)系，不僅適

25、用于原、副線圈只有一個(gè)副線圈的情況，而且適用于多個(gè)副線圈的情況這是因?yàn)槔硐胱儔浩鞯拇磐渴侨考性阼F芯內(nèi)的，因此穿過每組線圈的磁通量的變化率是相同的，因而每組線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)和匝數(shù)成正比在線圈內(nèi)阻不計(jì)的情況下，線圈兩端的電壓即等于電動(dòng)勢(shì)，故每組線圈兩端電壓都與匝數(shù)成正比但電流與匝數(shù)成反比的關(guān)系只適用于原副線圈各有一個(gè)的情況，一旦有多個(gè)副線圈，該關(guān)系即不適用由于輸入功率和輸出功率相等，所以應(yīng)有：U1I1=U2I2+U2/I2/+U2/I2/+ 對(duì)原副線圈匝數(shù)比（n1/n2）確定的變壓器，其輸出電壓U2是由輸入電壓U1決定的；在原副線圈匝數(shù)比（n1/n2）和輸入電壓U1確定的情況下，原線圈中的

26、輸入電流I1卻是由副線圈中的輸出電流決定的U1U2U3U4Urn1n2n3n4圖14-203電能的輸送（1）輸電過程示意圖如圖14-20：（2）原理：為減少輸電線路上的電能損失，應(yīng)采用高壓輸電這是因?yàn)檩斔凸β室欢〞r(shí)，線路電流，輸電線路上損失功率，可知，因而采用高壓輸電可減少電能損失4三相電路（1）三相交流電的連接方式 星形連接：電路如圖14-21 U線=U相 ， I線=I相 三角形連接：電路如圖 14-22 U線=U相 ，I線=I相CBA發(fā)電機(jī)132負(fù)載U線=U相BAC123NNU相U線中性線圖14-21圖14-22例題精析abKPRU1I1圖14-24例題1 如圖14-24所示為一理想變壓器

27、，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則（ ）A保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)，I1增大B保持U1及P的位置不變，K由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C保持U1不變 K合在a處,使P上滑,I1將增大D保持P的位置不變,K合在a處,若U1增大,I1將增大解析:K由a合到b時(shí)，n1減小，由可知U2增大，P2隨之增大，而P1=P2P1=U1I1,從而I1增大，A正確 K由b合到a時(shí)，與上述情況相反,P2將減小,B正確 P上滑時(shí),R增大,P2=減小,又P1=P2,P1=I1U1從而I1減小,C錯(cuò)誤 U1增大,由可知U2增大,P2增大,因

28、而I1也增大,D正確所以應(yīng)選ABD思考拓寬：處理這類問題的關(guān)鍵是要分清變量和不變量,弄清理想變壓器中“誰決定誰”的問題例題2 遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸電線電阻一定，下列哪些說法是正確的？（ ）A輸電線上損失電壓跟輸電電壓成正比B輸電線上損失功率跟輸電電壓成反比C輸電線上損失功率跟輸電電壓的平方成反比D輸電線上損失功率跟輸電線上損失電壓的平方成正比解析：設(shè)P/為輸電線上損失的功率，P為輸送功率，R為導(dǎo)線電阻，U為輸電電壓，U/為輸電線上的損失電壓，I為輸電線上的電流，則有故選CD思考拓寬：輸電線上損失電壓U/=IR ，I為輸電線上的電流，R為導(dǎo)線電阻而I=P/U, 故U/=,即輸電線上損

29、失電壓并非輸電電壓，卻跟輸電電壓成反比由生活經(jīng)驗(yàn)可知，在照明電路中，當(dāng)開燈的個(gè)數(shù)增加時(shí)，燈泡的總功率增加，每個(gè)燈的亮度卻變暗，為什么？例題3河水流量為4m3/s，水流下落的高度為5m現(xiàn)在利用它來發(fā)電，設(shè)所用發(fā)電機(jī)的總效率為50%，求：（1）發(fā)電機(jī)的輸出功率（2）設(shè)發(fā)電機(jī)的輸出電壓為350V，在輸送途中允許的電阻為4，許可損耗的功率為輸出功率的5%，問在用戶需用電壓220V時(shí)，所用升壓變壓器和降壓變壓器匝數(shù)之比（g=9.8m/s2） 解析：(1)利用水的機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電，每秒鐘流水量為4m3，水的落差5m，水推動(dòng)發(fā)電機(jī)葉輪的功率P=vgh/t發(fā)電機(jī)的輸出功率為:P輸出=50%P=50%1.0103

30、49.85=9.8104W(2)輸電線上損耗的功率P損=5%P輸出=5%9.8104=4.9103W 又P損=I2r，輸電線上的電流 A，不得超出此值升壓變壓器，初級(jí)U1=350V 設(shè)次級(jí)為U2變壓器輸入、輸出功率相等，均為9.8104W，所以 降壓變壓器，初級(jí)U1=2.8103354=2.66103V，次級(jí)U2=220V，則思考拓寬：水利風(fēng)力發(fā)電的原理是一致的，利用的都是水、空氣的機(jī)械能，所以抓住能量守恒的觀點(diǎn)是解決這類問題的關(guān)鍵求變壓器的匝數(shù)比，既可以利用電壓關(guān)系，又可以利用電流關(guān)系如求升壓變壓器匝數(shù)比，在求得輸出電流I=35A后，也可由求得輸入電流I=2.8102A，然后由求匝數(shù)比能力提

31、升知識(shí)與技能圖14-251理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4：1,原線圈接在u=311sin100tV的交流電源上,副線圈所接的負(fù)載電阻是11 ,則副線圈中電流強(qiáng)度是( )A5A B11A C20A D55A2如圖14-25所示的理想變壓器，兩個(gè)副線圈匝數(shù)分別為n1和n2，當(dāng)把電熱器接在ab，使cd空載時(shí)，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)把電熱器接在cd，而使ab空載時(shí)，電流表讀數(shù)為I2，則I1：I2等于（ ） An1：n2 Bn12：n22 圖14-26Cn2：n1 Dn22：n123如圖14-26所示，理想變壓器副線圈通過輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R開始時(shí)，開關(guān)K斷開，當(dāng)K接

32、通時(shí)，以下說法正確的是 （ ）A副線圈兩端的輸出電壓減小 B通過燈泡L1的電流減小C原線圈中的電流增大 D變壓器的輸入功率增大gabcdefh圖14-274一臺(tái)理想的變壓器原線圈中串接一個(gè)燈泡，副線圈并聯(lián)有4個(gè)與之相同的燈泡,，且知道這四個(gè)燈泡正常發(fā)光，如果原副線圈的匝數(shù)比為4：1,則原線圈電路中的燈泡 ( )A一定正常發(fā)光 B比正常發(fā)光要暗些C比正常發(fā)光要亮些 D一定會(huì)燒壞5（1997，全國）如圖14-27所示兩電路中，當(dāng)a、b兩端與e、f兩端分別加上220V的交流電壓時(shí)，測(cè)得c、d間與g、h間的電壓均為110V若分別在c、d兩端與g、h兩端加上110V的交流電壓，則a、b間與e、f間的電壓

33、分別為 ( )A220V，220V B220V，110V C110V，110V D220V，0 圖14-286如圖14 -28所示，有一理想變壓器，原線圈匝數(shù)為n1，兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3，原副線圈的電壓分別為U1、U2、U3，電流分別為I1、I2、I3，兩個(gè)副線圈負(fù)載電阻的阻值未知，下列結(jié)論中，正確的是：( )E1ABSCLRE2甲乙丙圖14-29 AU1：U2n1：n2，U2：U3=n2：n3 BI1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1； Cn1I1=n2I2n3I3； DI1U1=I2U2I3U3 7如14-29圖所示,三個(gè)燈泡是相同的,額定功率足夠大,直流電源E1內(nèi)阻可

34、以忽略,交流電源E2的電動(dòng)勢(shì)有效值與E1相等,自感線圈電阻不計(jì)當(dāng)開關(guān)S接A點(diǎn)時(shí),三燈亮度相同,當(dāng)開關(guān)S接B點(diǎn)時(shí)（ ）A甲乙丙三燈亮度相同 B甲燈最亮，丙燈不亮C甲燈和乙燈等亮，丙燈不亮 D乙燈最亮，丙燈不亮220VCABaa圖14-308如圖14-30所示，每個(gè)燈泡的額定電壓勻?yàn)?20V，額定功率相同，則a與a兩燈的實(shí)際功率之比為（設(shè)燈泡電阻恒定）（ ）A1:2 B2:1 C1:3 D3:19如圖14-31所示,一理想變壓器的原、副線圈分別由雙線圈ab和cd(匝數(shù)都為n1)、ef和gh(匝數(shù)都為n2)組成用I1和U1表示輸入電流和電壓,I2和U2表示輸出電流和電壓在下列四種連接法中,符合關(guān)系圖

35、14-31，的有( )Ab與c相連,以a、d為輸入端;f與g相連,以e、h為輸出端Bb與c相連,以a、d為輸入端;e與g相連、f與h相連作為輸出端Ca與c相連、b與d相連作為輸入端;f與g相連,以e、h為輸出端Da與c相連、b與d相連作為輸入端;e與g相連、f與h相連作為輸出端能力與素質(zhì)10（1998，全國）一理想變壓器，原線圈匝數(shù)n1=1100，接在電壓220V的交流電源上當(dāng)它對(duì)11只并聯(lián)的“36V，60W”燈泡供電時(shí)，燈泡正常發(fā)光由此可知該變壓器副線圈的匝數(shù)n2_，通過原線圈的電流I2_A11(1997,上海)水電站給遠(yuǎn)處山村送電的輸出功率是100kW，用2000V電壓輸電，線路上損失的功

36、率是25104W，如果改用20000V高壓輸電，線路上損失的功率是_W12交流發(fā)電機(jī)的端電壓是220V，輸出功率為4400W，輸電導(dǎo)線總電阻為2試求：用戶得到的電壓和功率各多大？輸電損失功率多大？若發(fā)電機(jī)輸出端用1：10的升壓變壓器升壓后，經(jīng)同樣輸電導(dǎo)線輸送，再用10：1的降壓變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電壓和功率又多大？輸電損失是多少？13為了減少因火力發(fā)電站中煤的燃燒對(duì)大氣的污染而大力發(fā)展水電站三峽水利工程某一水電站發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)為：水以v13m/s的速度流入水輪機(jī)后以v2=1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低10m，水流量為Q10m3/s,水輪機(jī)效率為75，發(fā)電機(jī)效率為80，試問

37、(1)發(fā)電機(jī)組的輸出電功率是多少？(2)如果發(fā)電機(jī)輸出電壓為240V,用戶需電壓220V,輸電線路中能量損失為5%,輸電線電阻為,那么所需升降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比分別是多少? ()火電站中煤燃燒會(huì)產(chǎn)生哪些對(duì)大氣帶來污染的氣體?拓展研究閱讀下面材料并回答后面的問題:材料一利用太陽能電池可以將太陽輻射的能量轉(zhuǎn)換成電能,但是這種電能往往是直流電,人們?cè)谳斔蜁r(shí)往往將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置叫做逆變器試簡要說明用逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電進(jìn)行輸送有那些優(yōu)點(diǎn)解析：交流電可以很方便地改變電壓從而適應(yīng)不同的場(chǎng)合需要；許多采用交流電工作的電器(如電動(dòng)機(jī))有工作原理簡單、制作方便、功率大

38、的特點(diǎn)；還有在遠(yuǎn)距離輸電過程中，在輸送功率一定的情況下提高電壓可以減小輸電線上的功率損失等材料二如圖14-32所示是利用高頻交流電焊接自行車零件的原理示意圖，其中外線圈A是通高頻交流電的線圈，B是自行車的零件，C是待焊接的接口，接口兩端接觸在一起，當(dāng)A中通有交流電時(shí)，B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使接口處的金屬熔化而焊接起來ACB圖14-32問題；（1）為什么在其他條件不變的情況下交流電的頻率越高，焊接越快？（2）為什么在焊接過程中，接口C處的焊料已經(jīng)熔化而零件的其他部分并不很熱解析：（1）交流電的頻率越高，B中磁通量的變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流越大，熱功率也就越大（2）接口處的電阻大，對(duì)于

39、串聯(lián)電路而言，電流強(qiáng)度處處相等，電阻大的地方熱功率大，生熱快專題三 電磁場(chǎng)和電磁波考點(diǎn)分析 一、本專題考點(diǎn)：電磁場(chǎng)，電磁波，電磁波的波速無線電波的發(fā)射和接收屬類要求。二、理解和掌握的內(nèi)容本部分內(nèi)容是電磁學(xué)以及振動(dòng)和波的知識(shí)的繼續(xù)和發(fā)展，又與光的電磁本性相聯(lián)系高考在此部分的要求是比較低的,要求考生了解電磁場(chǎng)、電磁波、電磁波的波速、無線電波的發(fā)射和接收及有關(guān)電視雷達(dá)的初步知識(shí)1 電磁場(chǎng)(1)麥克斯韋電磁理論：變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)如果電場(chǎng)的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是穩(wěn)定的，如果電場(chǎng)的變化是非均勻的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)就是同頻率變化的，反之亦然(2) 電磁場(chǎng):變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)

40、是一個(gè)互相聯(lián)系著的不可分割的統(tǒng)一體，即為電磁場(chǎng)2 電磁波：電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成電磁波3 電磁波的波速（1）在真空中的傳播速度v = c =3108m/s（2）v、T、f的關(guān)系： 頻率f越高的電磁波波長越短（3）麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在4無線電波的發(fā)射（1）無線電波：無線電技術(shù)中使用的電磁波（2）調(diào)制：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變叫做調(diào)制（3）調(diào)制方式調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫做調(diào)幅，調(diào)幅廣播（AM）一般使用中波和短波波段調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫做調(diào)頻，調(diào)頻廣播（FM）和電視伴音廣播都采用調(diào)頻的方法來調(diào)制，通常使用微波

41、中的甚高頻（VHF）和超高頻（UHF）波段5無線電波的接收（1）電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫做電諧振（2）調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程（3）調(diào)諧電路：能夠調(diào)諧的接收電路（4）檢波：從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的信號(hào)檢波是調(diào)制的逆過程，也叫解調(diào)6雷達(dá)是利用無線電波來測(cè)定物體位置的無線電設(shè)備7雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙發(fā)生反射的特性來工作的8應(yīng)用：探測(cè)飛機(jī)導(dǎo)彈等軍事目標(biāo)；在交通運(yùn)輸上可以用來為飛機(jī)船只導(dǎo)航；在天文學(xué)上可以用來研究星體；在氣象上可以用來探測(cè)臺(tái)風(fēng)雷雨云層 例題精析例1按照麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，以下說法正確的

42、是：A穩(wěn)定的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)B變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)D振蕩電場(chǎng)周圍產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)解析：正確答案為CD思考拓寬：BtOEtO圖14-34EtOBtO圖14-33（1）均勻變化的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）如圖14-33、14-34EtOEtOBtO圖14-35（2）周期性變化的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）14-35所示（3）電磁波的形成這樣交替產(chǎn)生的電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播就形成了電磁波例2（2001，上海理綜）（1）圖14-36中，A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市，發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)該火箭起

43、飛時(shí)質(zhì)量為202105kg，起飛推力275106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為_m/s2在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_秒飛離火箭發(fā)射塔（參考公式及常數(shù)：F合=ma, vt=v0+at, s=v0t+(1/2)at2, g=9.8m/s2）圖14-36（2）為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)已知傳輸無線電廣播所用的電磁波波長為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站轉(zhuǎn)發(fā)_（選填：無線電廣播信

44、號(hào)或電視信號(hào)）這是因?yàn)椋篲解析：（1）3.81 m/s2，7.25s，（2）電視信號(hào)，電視信號(hào)的波長短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射思考拓寬：波能夠發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是，障礙物（或孔）的尺寸比波長小，或者跟波長相差不多廣播所用波長為550m可繞過B山區(qū)，而電視信號(hào)波長為0.566m，將被山區(qū)阻擋，因而須通過轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)播能力提升知識(shí)與技能V0圖14-371如圖14-37所示，一個(gè)帶正電離子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此離子的（ ）A動(dòng)能不變B動(dòng)能增大C動(dòng)能減小D動(dòng)能為零2下列關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波的認(rèn)識(shí)，正確的有（ ）A變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，變

45、化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波C電磁波在真空中傳播的速度最大D只要空間某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波3雷達(dá)是用來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位的現(xiàn)代化定位系統(tǒng)，海豚也具有完善的聲納系統(tǒng)，它能在黑暗中準(zhǔn)確而快速地捕捉食物，避開敵害，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代化的無線電系統(tǒng) （ ）(1)海豚生活在A沙漠 B陸地 樹上 海中(2) 海豚的定位是利用了自身發(fā)射的（ ）A電磁波 B紅外線 次聲波 超聲波(3)雷達(dá)的定位是利用自身發(fā)射的（ ）A電磁波 B紅外線 次聲波 光線4“微波”是一種高頻電磁波，現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上常使用“微波手術(shù)刀”進(jìn)行外科手術(shù)，其好處主要是能使開刀處的血液迅速凝固而減少失

46、血，關(guān)于其作用原理的說法正確的是（ ）A微波電流迅速中和血液膠體所帶電荷使血液凝聚B微波使局部血液受熱而使血液膠體凝聚C微波電流通過金屬手術(shù)刀時(shí)產(chǎn)生的高溫而使血液凝固D以上說法都正確5從地球向太陽發(fā)出的電磁波，經(jīng)過1000s后收到回波的信號(hào)，由此可知地球到太陽的距離是_km6同步衛(wèi)星可以轉(zhuǎn)播無線電話，一部手機(jī)送話后經(jīng)多長時(shí)間才能聽到對(duì)方回話？（衛(wèi)星到地球上兩地的距離看作是衛(wèi)星的高度，并設(shè)對(duì)方聽到話后立即回話，已知地球質(zhì)量為61024kg,地球半徑為6400km拓展研究幾點(diǎn)比較：1Tf由波源決定, 不因介質(zhì)而變化,而v在不同的介質(zhì)中其值不同，在同一介質(zhì)中不同頻率的電磁波傳播速率也不同，f越高的電

47、磁波波長越短真空中電磁波的傳播速度v=3108m/s，電磁波的傳播不需要介質(zhì)2電磁波與機(jī)械波比較：電磁波與機(jī)械波有本質(zhì)的不同前者是電磁現(xiàn)象，后者是力學(xué)現(xiàn)象機(jī)械波要靠介質(zhì)來傳播，電磁波的傳播不需要?jiǎng)e的物質(zhì)，在真空中也可以傳播但二者具有波動(dòng)的共性機(jī)械波是位移這個(gè)物理量隨時(shí)間和空間做周期性的變化，電磁波則是E和B這兩個(gè)物理量隨時(shí)間和空間做周期性的變化二者都能產(chǎn)生反射折射衍射和干涉等現(xiàn)象但是應(yīng)注意的是機(jī)械波在真空中不能傳播，在介質(zhì)中傳播速度由介質(zhì)決定；電磁波在真空中可以傳播，但是在介質(zhì)中不同頻率的電磁波 傳播速度不同，頻率越高，傳播速度越小3麥克斯韋以場(chǎng)的觀點(diǎn)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提出了“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電

48、場(chǎng)”的觀點(diǎn)電磁感應(yīng)的直接而普遍的效應(yīng)是在變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，而感應(yīng)電流須在有閉合電路時(shí)由變化磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)使電荷定向移動(dòng)而形成，是電磁感應(yīng)的間接效應(yīng)麥克斯韋以場(chǎng)的觀點(diǎn)研究電流即運(yùn)動(dòng)電荷周圍的磁場(chǎng)，提出了“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”的觀點(diǎn)當(dāng)空間各點(diǎn)的電場(chǎng)隨時(shí)間而變化，不論這種變化是因電荷運(yùn)動(dòng)引起還是電容器充放電引起或是其它原因，在激發(fā)磁場(chǎng)方面是等效的，在其周圍都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這也是一種普遍存在的現(xiàn)象什么是全球定位系統(tǒng)（GPS） 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System - GPS）是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海

49、、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)經(jīng)近10年我國測(cè)繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、 自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命 全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,縮寫GPS)是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)和子午儀系統(tǒng)一樣，全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三大部分組成 按

50、目前的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用24顆高度約202萬千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座21+3顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運(yùn)行周期約為11小時(shí)58分，分布在六個(gè)軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時(shí)間都可觀測(cè)到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形（DOP）這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?地面監(jiān)控部分包括四個(gè)監(jiān)控間、一個(gè)上行注入站和一個(gè)主控站監(jiān)控站設(shè)有GPS用戶接收機(jī)、原子鐘、收集當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理的計(jì)算機(jī)監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站主控站設(shè)在范登堡空軍基地它對(duì)地面監(jiān)控部實(shí)行全面控制主控站主要任務(wù)

51、是收集各監(jiān)控站對(duì)GPS衛(wèi)星的全部觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘改正值上行注入站也設(shè)在范登堡空軍基地它的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi)星運(yùn)行至上空時(shí)把這類導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星這種注入對(duì)每顆GPS衛(wèi)星每天進(jìn)行一次，并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進(jìn)行最后的注入 全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓， 目前已遍及國民經(jīng)濟(jì)各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活專題四 帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)分析一、本專題考點(diǎn) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的應(yīng)用二、本考點(diǎn)需要理解和掌握的內(nèi)容1交變電流周圍可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，交變電壓加在平行金屬板上可以產(chǎn)生電場(chǎng)帶電粒子（或通電導(dǎo)線）會(huì)受到